2019高中物理刷题首选卷第十章热力学定律单元测评(对点练巩固练)(含解析)新人教选修32

2019高中物理刷题首选卷第十章热力学定律单元测评(对点练牢固练)(含分析)新人教版选修322019高中物理刷题首选卷第十章热力学定律单元测评(对点练牢固练)(含分析)新人教版选修3213/13肆PAGE13芃膆螂肀虿螂螈肂2019高中物理刷题首选卷第十章热力学定律单元测评(对点练牢固练)(含分析)新人教版选修32

第十章热力学定律单元测评

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分120分，考试时间90分

钟。

第Ⅰ卷(选择题，共55分)

一、选择题(每题5分，共55分)

1．(多项选择)关于热现象和热学定律，以下说法中哪些吻合事实的是( )

A．布朗运动不是液体分子的热运动，是小颗粒内部分子运动所引起的悬浮小颗粒运动

B．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2．0×105J，若空气向外界放出热量1．5×105J，则空气内能增加5×104J

C．第二类永动机不能够制成是由于它违犯了能量守恒定律

D．必然质量的气体，若是保持温度不变，体积越小压强越大

答案BD

剖析布朗运动是固体颗粒的运动，A错误，第二类永动机违犯了热力学第二定律，C

错误，故B、D正确。

2．下面关于熵的说法错误的选项是( )

A．熵是物体内分子运动无序程度的量度

B．在孤立系统中，一个自觉的过程总是向熵减少的方向进行

C．热力学第二定律的微观实质是熵是增加的，因此热力学第二定律又叫熵增加原理

D．熵值越大，代表系统分子运动越无序

答案B

剖析熵是物体内分子运动无序程度的量度，同种物质气态的熵大于液态和固态的，故

A正确；在孤立系统中，一个自觉的过程总是向熵增加的方向进行，故B错误；热力学第二

定律的微观实质是熵是增加的，故C正确；熵值越大，代表系统分子运动越无序，故D正确。

3．地面周边有一正在上升的空气团。它与外界的热交换忽略不计。已知大气压强随高

度增加而降低，则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能)( )

A．体积减小，温度降低B．体积减小，温度不变

C．体积增大，温度降低D．体积增大，温度不变

答案C

剖析随着气团上升，压强变小，外界对气团压力减小，气团膨胀，体积变大，气团对

外做功，不考虑热交换，依照热力学第必然律，气团的内能减小，若不计分子势能，则内能

减小表现为分子平均动能降低，宏观表现为温度降低。故C正确。

4．以下列图，木块A放在木块B的左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固

1

定在地面上，F做功为W1，生热为Q1；第二次让B在圆滑地面上自由滑动，此次F做的功为

W2，生热为Q2，则应有( )

A．W1<W2，Q1＝Q2B．W1＝W2，Q1＝Q2

C．W1<W2，Q1<Q2D．W1>W2，Q1<Q2

答案A'

剖析木块A和木块B相对位移不变，故热量不变。第二次由于B在地面上滑动而使力

F对应位移增大，故W2>W1，因此A正确。

5．(多项选择)关于必然量的气体，以下表达正确的选项是( )

A．气体吸取的热量能够完好转变为功

B．气体体积增大时，其内能必然减少

C．气体从外界吸取热量，其内能必然增加

D．外界对气体做功，气体内能可能减少

答案AD

剖析依照热力学第二定律可知，气体吸取的热量能够完好转变为功，但必然要引起其他的变化，A正确；依照热力学第必然律可知，B、C错误；依照热力学第必然律可知，若外

界对气体做功的同时气体放热，则气体的内能可能减少，D正确。

6．关于物体内能变化的说法，正确的选项是( )

A．必然质量的晶体在消融过程中内能保持不变

B．必然质量的气体在体积膨胀过程中内能必然增加

C．必然质量的物体在热膨胀过程中内能不用然增加

D．必然质量的物体在体积保持不变的过程中，内能必然不变

答案C'

剖析晶体消融要吸热，温度不变，也没有对外做功，故内能增加，A错误；必然质量

的气体在膨胀过程中，可能吸热，也可能不吸热，但必然对外做功，即W<0，Q>0或Q＝0，

由U＝W＋Q，U不确定，故B错误；物体的热膨胀必然是吸取了热量，对外做功不用然小于吸取的热量，内能不用然增加，C正确；物体的体积不变，温度可能改变，内能随之改

变，D错误。

7．柴油机使柴油在它的汽缸中燃烧，产生高温高压气体，燃料的化学能转变为气体的

内能，高温高压气体推动活塞做功，气体的内能又转变为柴油机的机械能。燃烧相同的燃料，

输出的机械能越多，表示柴油机越节能。可否节能是衡量机器性能利害的重要指标。有经验的柴油机维修师傅，不用任何仪器，只要将手伸到柴油机排气管周边，感觉一下尾气的温度，就能够判断出这台柴油机可否节能，真是“专家伸伸手，就知有没有”，关于尾气的温度跟

柴油机可否节能之间的关系，你认为正确的选项是( )

A．尾气的温度越高，柴油机越节能

2

B．尾气的温度越低，柴油机越节能

C．尾气的温度高低与柴油机可否节能没关

D．以上说法均不正确

答案B

剖析气体的内能不能能完好转变为柴油机的机械能，柴油机使柴油在汽缸中燃烧，产

生高温高压气体，是一个高温热源；而柴油机排气管排出的尾气是一个低温热源。依照能量

守恒，这两个热源之间的能量差就是变换的机械能，燃烧相同的燃料，要想输出的机械能越

多，尾气的温度就要越低。故B正确。

8．重庆出租车常以天然气作为燃料。加气站储气罐中天然气的温度随气温高升的过程

中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)( )

A．压强增大，内能减小

B．吸取热量，内能增大

C．压强减小，分子平均动能增大

D．对外做功，分子平均动能减小

答案B

剖析温度是分子平均动能的宏观标志，故在天然气的温度高升过程中，分子平均动能

增大，又天然气可视为理想气体，不需要考虑分子势能，而气体质量不变，气罐内天然气分

子数不变，因此气体分子总动能增大，故内能增大，A、D错误；由热力学第必然律可知，

气体体积不变，内能增大，则必然从外界吸取热量，B正确；天然气体积不变，随温度高升，

气体压强增大，C错误。

9．某学生利用自行车内胎、打气筒、温度传感器以及计算机等装置研究自行车内胎打

气、打气结束、突然拔掉气门芯放气与放气后静置一段时间的整个过程中内能的变化情况，

车胎内气体温度随时间变化的情况以下列图。可获取的信息是( )

3

A．从开始打气到打气结束的过程中由于气体对外做功，内能迅速增大

B．打气结束到拔出气门芯前由于气体对外做功，其内能缓慢减少

C．拔掉气门芯后，气体冲出对外做功，其内能急剧减少

D．放气后静置一段时间由于再次对气体做功，气体内能增大

答案C

剖析从开始打气到打气结束的过程是外界对车胎内气体做功，故A错误；打气结束到

拔出气门芯前由于热传达车胎内气体温度下降，故B错误；拔掉气门芯后车胎内气体冲出对

外界做功，气体内能急剧减少，故C正确；放气后静置一段时间由于热传达车胎内气体温度

上升，故D错误。

10．(多项选择)如图，水平放置的密封汽缸内的气体被一竖直隔板分开为左右两部分，隔板

可在汽缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。汽缸壁

和隔板均绝热。初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。

现给电热丝供给一稍微电流，通电一段时间后切断电源。

当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态对照( )

A．右侧气体温度高升，左边气体温度不变

B．左右两边气体温度都高升

C．左边气体压强增大

D．右侧气体内能的增加量等于电热丝放出的热量

答案BC剖析诚然汽缸壁和隔板绝热，但右侧气体由于电热丝通电放出热量而温度高升，压强增大，从而推动隔板，左边气体因隔板压缩气体对内做功，没有热交换，故内能必然增加，pV温度高升，而T＝C，左边气体V变小，T变大，故p必然变大，对右侧气体，由于最后还要达到平衡，则p变大，V变大，T必然变大，由此可知，A错误，B、C都正确；又右侧气体吸取电热丝放出的热量后，由于对外做了功，故气体内能的增加量小于电热丝放出的能量，故D错误。11．必然质量的理想气体12(分子力不计)，体积由V膨胀到V。若是经过压强不变的过程实现，对外做功大小为1，传达热量的值为1，内能变化为1；若是经过温度不变的过WQU程来实现，对外做功大小为W2，传达热量的值为Q2，内能变化为U2，则( )

A．W1>W2，Q1<Q2，U1>U2

B．W1>W2，Q1>Q2，U1>U2

C．W1<W2，Q1＝Q2，U1>U2

D．W1＝W2，Q1>Q2，U1>U2

答案B

4

剖析在p-V图象作出等压过程和等温过程的变化图线，如

图所示，依照图象与坐标轴所围成的面积表示功，可知：W1>W2；

pV第一种情况，依照T＝C(常数)可知，气体压强不变，体积增

大，因此温度高升，U1>0，依照热力学第必然律有：U1＝Q1－

W1；第二种情况等温过程，气体等温变化，U2＝0，依照热力学第

必然律有：U2＝Q2－W2，则得：Q2＝W2；由上可得：U1>U2，Q1>Q2，

故B正确，A、C、D错误。应选B。

第Ⅱ卷(非选择题，共65分)

二、填空题(每题6分，共18分)

12．能源利用的过程，实质是________的过程。煤、石油、天然气等燃料的________

能，能燃烧转变为________能；这种能能够直接供给生产、生活的需要，也能够经过内燃机、

汽轮机转变为________能，还可以够进一步转变为________能，尔后被利用。

答案能的转变化学内机械电

13．大型抽水蓄能电站是一种配合主电站而建立的水蓄能发电站，它既是抽水站，又是

发电站，电网负荷低时，利用节余电力抽水；用电巅峰时，利用蓄水发电。广州抽水蓄能电

站是为大亚湾核电站安全、牢固运行而配套建设的电站，它的最大水位(上、下游水位差)535

m，总装机容量为1．2×109W(发电机输出功率)，电站发电效率60%。假定全部机组运行每

天必定发电4h，抽水泵总功率为1．0×109W，则每天最少抽水______h。

答案8

剖析由P1t1＝P2t2×60%代入数据可得：8h。

14．必然质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C、D再回到A，体积V与温度T的

关系以下列图，图中TA、VA和TD为已知量。

5

从状态A到B，气体经历的是________过程(填“等温”“等容”或“等压”)。

从B到C的过程中，气体的内能________(填“增大”“减小”或“不变”)。

从C到D的过程中，气体对外________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，同时________(填“吸热”或“放热”)。

气体在状态D时的体积VD＝________。

答案(1)等容(2)不变(3)做负功放热

TDVATA

剖析(1)由题图可知，从状态A到B，气体体积不变，故是等容变化。

从B到C温度不变，即分子平均动能不变，该理想气体的内能不变。

(3)从C到D气体体积减小，外界对气体做正功，W>0，因此气体对外做负功，同时温度降低，说明内能减小，由热力学第必然律＝＋知气体放热。UWQVVT(4)从D到A是等压变化，由ADD＝得V＝V。TADATDTA三、计算题(共47分)

15．(11分)在以下列图的坐标系中，必然质量的某种理想

气体先后发生两种状态变化过程：第一种变化是从状态A到状

态B，外界对该气体做功为6J；第二种变化是从状态A至状态

C，该气体从外界吸取的热量为9J。已知图线AC的反向延长

线经过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，理想气体的分子

势能为零。求：

(1)从状态A到状态C的过程，该气体对外界做的功W1和其内能的增量U1；(2)从状态A到状态B的过程，该气体内能的增量U及其从外界吸取的热量Q。22答案(1)0J9J(2)9J3J

6

剖析(1)由题意及题图可知，从状态A到状态C的过程，气体发生等容变化，该气体

对外界做的功W1＝0J，依照热力学第必然律有U1＝W1＋Q1

内能的增量U1＝Q1＝9J。

从状态A到状态B的过程，体积减小，温度高升

该气体内能的增量2＝1＝9JUU依照热力学第必然律有222U＝W＋Q从外界吸取的热量222Q＝U－W＝3J。16．(12分)以下列图为一汽缸内封闭的必然质量的气体的-图象，当该系统从状态apV沿过程a→c→b到达状态b时，有335J的热量传入系统，系统对外界做功126J，求：

(1)若沿a→d→b过程，系统对外做功42J，则有多少热量传入系统？(2)若系统由状态b沿曲线过程返回状态a时，外界对系统做功84J，问系统是吸热还是放热？热量传达是多少？

答案(1)251J(2)放热293J

剖析(1)沿a→c→b过程，

U＝W＋Q＝－126J＋335J＝209J。

沿a→d→b过程，U＝W′＋Q′，Q′＝U－W′＝209J－(－42)J＝251J，即有

251J的热量传入系统。

(2)由a→b，U＝209J，

由b→a，U′＝－U＝－209J，

U′＝W″＋Q″＝84J＋Q″，

Q″＝－209J－84J＝－293J，

负号说明系统放出热量。

17．(12分)以下列图是用导热性能优异的资料制成的气体实验装置，开始

7

时被封闭的气体的长度为32cm，某同学用力向下压缩气体，使封闭气体的长度变为12cm，该同学对活塞做90J的功，大气压强为p＝1×105Pa，活塞的横截面积＝10cm2，不计活S塞的重力和摩擦，若以合适的速度压缩气体，在此过程中向外散热20J，求气体内能变化了多少？答案增加了90J剖析05－4大气对活塞做功W＝pV＝1×10×(0．32－0．12)×(10×10)J＝20J，该同学对气